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科研人員發現根與葉“對話”新機制
[所屬分類:行業動態] [發布時間:2021-10-22] [發布人:網站管理員2] [閱讀次數:] [返回]
科(ke)研人員發現根與葉“對話”新機(ji)制
作者：徐(xu)建明等 來(lai)源：《國家(jia)科學院(yuan)院(yuan)刊》
山東拓普生物工程有限(xian)公司 //ljxinglong.com
日前，浙江大(da)學環境與資源學院教授徐建明團隊聯(lian)合國際課題組，深(shen)入剖析了(le)(le)土壤中鐵離(li)子調(diao)(diao)控苯并噁嗪類(lei)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)介(jie)導的(de)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)-植(zhi)(zhi)食(shi)動物(wu)(wu)(wu)(wu)互作的(de)內在機理(li)。揭(jie)示了(le)(le)土壤類(lei)型與植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)次生代(dai)謝(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)功能(neng)(neng)發揮(hui)的(de)內在聯(lian)系(xi)，率先闡明了(le)(le)土壤因子調(diao)(diao)控植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)次生代(dai)謝(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)功能(neng)(neng)的(de)內在機理(li)，為我國重要(yao)入侵(qin)害蟲草地貪(tan)夜蛾的(de)消減和阻控提供(gong)了(le)(le)新視角(jiao)。
這一成(cheng)果(guo)刊登于美(mei)國《國家科學院(yuan)院(yuan)刊》。植物(wu)根(gen)系會持續不斷地往土壤(rang)中分泌(mi)初生和次生代(dai)謝物(wu)，這些分泌(mi)物(wu)是植物(wu)與土壤(rang)、動(dong)物(wu)、微生物(wu)等進行信(xin)息傳遞和物(wu)質交換的(de)重(zhong)要載(zai)體和媒介(jie)，是根(gen)際和葉際對話的(de)主要驅(qu)動(dong)因子，在調節(jie)植物(wu)-生物(wu)互作中發揮(hui)重(zhong)要作用。
苯并噁嗪(qin)化合物(wu)(wu)(wu) (benzoxazinoids) 是(shi)(shi)一類廣泛(fan)存(cun)在于(yu)玉米、小麥等(deng)禾本(ben)科作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)中的(de)次(ci)生(sheng)代謝物(wu)(wu)(wu)，也(ye)是(shi)(shi)該類作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)根系分泌物(wu)(wu)(wu)中含量最高(gao)的(de)次(ci)生(sheng)代謝物(wu)(wu)(wu)，對多種(zhong)病蟲害具有廣譜(pu)抗性。
草地貪(tan)夜(ye)蛾是(shi)玉(yu)米(mi)生長過程中(zhong)的(de)(de)重要害(hai)(hai)蟲(chong)，通過取食葉(xie)片(pian)導(dao)致玉(yu)米(mi)產量急劇下(xia)降。然而物(wu)競天(tian)擇，為(wei)了(le)更好(hao)的(de)(de)抵御害(hai)(hai)蟲(chong)的(de)(de)侵(qin)擾(rao)，玉(yu)米(mi)體內會合(he)成(cheng)苯并噁嗪化合(he)物(wu)次生代謝產物(wu)，作為(wei)消滅害(hai)(hai)蟲(chong)的(de)(de)“天(tian)然農(nong)藥”。科學家發現“天(tian)然農(nong)藥”苯并噁嗪化合(he)物(wu)在抗(kang)擊草地貪(tan)夜(ye)蛾上(shang)并不是(shi)屢戰屢勝。橘(ju)生淮南則為(wei)橘(ju)，橘(ju)生淮北(bei)則為(wei)枳，到(dao)底是(shi)什么讓天(tian)然殺蟲(chong)劑失去效(xiao)力呢？
苯(ben)并噁嗪化(hua)合物不(bu)僅會在葉片和(he)根(gen)系中合成，還(huan)會以根(gen)系分泌物的方式釋放到土(tu)壤(rang)中。為此，徐建明團隊在江蘇(su)宜興8個(ge)不(bu)同地點(dian)采集了2種類型(xing)的土(tu)壤(rang)（人為土(tu)和(he)富(fu)鐵土(tu)）進一步研究(jiu)土(tu)壤(rang)類型(xing)是否(fou)會影(ying)響苯(ben)并噁嗪化(hua)合物對草(cao)地貪夜蛾的抗性。
徐建明團(tuan)隊(dui)研究發現(xian)，根系中的苯并噁嗪化(hua)合(he)物(wu)會(hui)與土壤反應，增加植物(wu)葉(xie)片內鐵(tie)的含量。眾所周知，鐵(tie)離(li)子是生物(wu)生長的必需營養元(yuan)素，在植物(wu)葉(xie)綠素等合(he)成(cheng)中具有(you)重要作用。
“我們發現，在(zai)根(gen)部釋放的(de)苯(ben)并噁嗪化合物，會將游離的(de)鐵(tie)離子運(yun)輸到葉片中(zhong)” 。徐建明介紹，通過鐵(tie)的(de)定量關(guan)系實驗(yan)發現鐵(tie)離子是土(tu)壤差異的(de)根(gen)本原因。
鐵離子能夠增(zeng)強光合作(zuo)用，有利于玉米產量的(de)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)。科(ke)研(yan)人員發(fa)現，由于鐵離子這一(yi)營養劑(ji)的(de)影響，原本(ben)的(de)天(tian)然(ran)殺蟲劑(ji)“失效了”。徐建明介紹，這一(yi)研(yan)究將為(wei)農作(zuo)物生長和作(zuo)物改良，提(ti)(ti)(ti)供了新(xin)的(de)育種視(shi)角；對于抗蟲型優良植物育種，提(ti)(ti)(ti)供新(xin)的(de)靶標，為(wei)未來育種提(ti)(ti)(ti)供新(xin)視(shi)野 。
該研究受到國(guo)家自(zi)然科(ke)(ke)學基金創新(xin)研究群體項目等(deng)資(zi)助。（來源：中國(guo)科(ke)(ke)學報 崔雪芹）
相關論文信息：//doi.org/10.1073/pnas.2109602118
作者：徐(xu)建明等 來(lai)源：《國家(jia)科學院(yuan)院(yuan)刊》
山東拓普生物工程有限(xian)公司 //ljxinglong.com
日前，浙江大(da)學環境與資源學院教授徐建明團隊聯(lian)合國際課題組，深(shen)入剖析了(le)(le)土壤中鐵離(li)子調(diao)(diao)控苯并噁嗪類(lei)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)(wu)介(jie)導的(de)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)-植(zhi)(zhi)食(shi)動物(wu)(wu)(wu)(wu)互作的(de)內在機理(li)。揭(jie)示了(le)(le)土壤類(lei)型與植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)次生代(dai)謝(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)功能(neng)(neng)發揮(hui)的(de)內在聯(lian)系(xi)，率先闡明了(le)(le)土壤因子調(diao)(diao)控植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)次生代(dai)謝(xie)物(wu)(wu)(wu)(wu)功能(neng)(neng)的(de)內在機理(li)，為我國重要(yao)入侵(qin)害蟲草地貪(tan)夜蛾的(de)消減和阻控提供(gong)了(le)(le)新視角(jiao)。
這一成(cheng)果(guo)刊登于美(mei)國《國家科學院(yuan)院(yuan)刊》。植物(wu)根(gen)系會持續不斷地往土壤(rang)中分泌(mi)初生和次生代(dai)謝物(wu)，這些分泌(mi)物(wu)是植物(wu)與土壤(rang)、動(dong)物(wu)、微生物(wu)等進行信(xin)息傳遞和物(wu)質交換的(de)重(zhong)要載(zai)體和媒介(jie)，是根(gen)際和葉際對話的(de)主要驅(qu)動(dong)因子，在調節(jie)植物(wu)-生物(wu)互作中發揮(hui)重(zhong)要作用。
苯并噁嗪(qin)化合物(wu)(wu)(wu) (benzoxazinoids) 是(shi)(shi)一類廣泛(fan)存(cun)在于(yu)玉米、小麥等(deng)禾本(ben)科作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)中的(de)次(ci)生(sheng)代謝物(wu)(wu)(wu)，也(ye)是(shi)(shi)該類作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)根系分泌物(wu)(wu)(wu)中含量最高(gao)的(de)次(ci)生(sheng)代謝物(wu)(wu)(wu)，對多種(zhong)病蟲害具有廣譜(pu)抗性。
草地貪(tan)夜(ye)蛾是(shi)玉(yu)米(mi)生長過程中(zhong)的(de)(de)重要害(hai)(hai)蟲(chong)，通過取食葉(xie)片(pian)導(dao)致玉(yu)米(mi)產量急劇下(xia)降。然而物(wu)競天(tian)擇，為(wei)了(le)更好(hao)的(de)(de)抵御害(hai)(hai)蟲(chong)的(de)(de)侵(qin)擾(rao)，玉(yu)米(mi)體內會合(he)成(cheng)苯并噁嗪化合(he)物(wu)次生代謝產物(wu)，作為(wei)消滅害(hai)(hai)蟲(chong)的(de)(de)“天(tian)然農(nong)藥”。科學家發現“天(tian)然農(nong)藥”苯并噁嗪化合(he)物(wu)在抗(kang)擊草地貪(tan)夜(ye)蛾上(shang)并不是(shi)屢戰屢勝。橘(ju)生淮南則為(wei)橘(ju)，橘(ju)生淮北(bei)則為(wei)枳，到(dao)底是(shi)什么讓天(tian)然殺蟲(chong)劑失去效(xiao)力呢？
苯(ben)并噁嗪化(hua)合物不(bu)僅會在葉片和(he)根(gen)系中合成，還(huan)會以根(gen)系分泌物的方式釋放到土(tu)壤(rang)中。為此，徐建明團隊在江蘇(su)宜興8個(ge)不(bu)同地點(dian)采集了2種類型(xing)的土(tu)壤(rang)（人為土(tu)和(he)富(fu)鐵土(tu)）進一步研究(jiu)土(tu)壤(rang)類型(xing)是否(fou)會影(ying)響苯(ben)并噁嗪化(hua)合物對草(cao)地貪夜蛾的抗性。
徐建明團(tuan)隊(dui)研究發現(xian)，根系中的苯并噁嗪化(hua)合(he)物(wu)會(hui)與土壤反應，增加植物(wu)葉(xie)片內鐵(tie)的含量。眾所周知，鐵(tie)離(li)子是生物(wu)生長的必需營養元(yuan)素，在植物(wu)葉(xie)綠素等合(he)成(cheng)中具有(you)重要作用。
“我們發現，在(zai)根(gen)部釋放的(de)苯(ben)并噁嗪化合物，會將游離的(de)鐵(tie)離子運(yun)輸到葉片中(zhong)” 。徐建明介紹，通過鐵(tie)的(de)定量關(guan)系實驗(yan)發現鐵(tie)離子是土(tu)壤差異的(de)根(gen)本原因。
鐵離子能夠增(zeng)強光合作(zuo)用，有利于玉米產量的(de)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)。科(ke)研(yan)人員發(fa)現，由于鐵離子這一(yi)營養劑(ji)的(de)影響，原本(ben)的(de)天(tian)然(ran)殺蟲劑(ji)“失效了”。徐建明介紹，這一(yi)研(yan)究將為(wei)農作(zuo)物生長和作(zuo)物改良，提(ti)(ti)(ti)供了新(xin)的(de)育種視(shi)角；對于抗蟲型優良植物育種，提(ti)(ti)(ti)供新(xin)的(de)靶標，為(wei)未來育種提(ti)(ti)(ti)供新(xin)視(shi)野 。
該研究受到國(guo)家自(zi)然科(ke)(ke)學基金創新(xin)研究群體項目等(deng)資(zi)助。（來源：中國(guo)科(ke)(ke)學報 崔雪芹）
相關論文信息：//doi.org/10.1073/pnas.2109602118
